钢结构厚型防火涂装受震动后脱落的防治

侯夫生++李芳

摘 要：钢结构构件在振动荷载影响下，其表面的防火涂层特别是厚涂层防火涂料容易受振动脱落，使防火涂料失去防火的功能，甚至有可能造成坠落伤人的安全事故。因此，对涂装在此类钢构件表面的防火涂料除要求具有轻质、附着力强等外，还要求有附加的钢丝网片锚固措施。下文以工程实际为例，提出如何成功通过工艺防脱层，保证防火涂料施工质量的做法。

关键词：振动荷载 脱落 涂装工艺 质量控制

前言

刷涂或喷涂在钢结构表面的钢结构防火涂料，起防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构丧失承载能力而导致建筑物垮塌。钢结构防火涂料按使用场所可分为室内钢结构防火涂料和室外钢结构防火涂料。室内钢结构防火涂料用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面；室外钢结构防火涂料用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面。按照防火涂料使用厚度可分为，超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3mm；薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm；厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm。一般薄型和超薄型防火涂料耐火极限不超过2h主要用于室外和露天钢结构工程，而厚型防火涂料耐火极限超过2h，主要用于室内防火标准比较高的钢结构表面。厚型防火涂料因其自身的材料特点和施工工艺以及厚度原因导致其与钢结构表面的附着力较差，以及厚度原因导致其与钢结构表面的附着力较差，特别是在振动环境下或公共环境下，厚涂型防火涂料有脱落的风险。本文介绍一种在防火涂料表面加钢丝网的做法，既能防止涂料脱落，施工又方便，同时造价低廉，是一种经济实用的做法。

1、防火涂装中钢丝网及其固定连接构造设计

1.1 钢丝网的设置位置钢丝网设置位置要考虑到两方面内容，一是要保证钢丝网与防火涂料能有效结合，二是要注意到火灾发生时，高温对钢丝网的破坏作用。基于这两方面原因，钢丝网设置宜位于防火涂料层厚度的1/3处，并位于靠钢构件侧面，即梁的防火层钢丝网位于离钢梁面6mm处，钢柱的防火层钢丝网位于离钢柱面10mm处。

1.2 钢丝网的固定和连接防火层内的钢丝网固定和位置控制采用铝合金保温钉固定。钢丝网片之间的连接，长度方向搭接宽度宜为150mm，且不能小于10mm；宽度方向搭接宽度宜为100mm，最小搭接宽度不能小于80mm，在搭接处至少要有一排保温钉固定，且搭接位置应避开转角部位。

2、涂装工艺

2.1 钢材表面预处理

钢构件加工完成后，第一层双组份环氧磷酸锌底漆（EP-66）一般在钢结构加工厂内喷涂完成。现场钢结构安装完成后，对底漆破损部位和焊缝位置以及高强螺栓连接部位进行补漆处理。在使用防火涂料之前，清除钢材表面的油污、油脂、铁锈、混凝土渣等任何可能影响涂料表面结合力的物质。

2.2 涂料现场拌制

防火涂料应在喷涂现场现用现配，如果发现涂料的内容物出现凝结，则不能使用。配料应严格按照实验室的配比数据进行配制，并做书面记录。现场必须用专门的搅拌机器进行涂料拌合物的搅拌，如石膏型搅拌机或者是特别用于黏性防火涂料的连续搅拌机。搅拌程序：首先在搅拌机里加入适量的水，再加入适当比例的防火涂料，连续搅拌至彻底均匀，并且混合物呈现乳脂色就可以使用了。拌合物的比例是否合乎标准要求需通过现场标准体积的拌合物重量来控制。

2.3 防火涂料的喷涂

2.3.1 防火涂料可以直接喷涂到钢材表面上，不同类型的防火涂料，每遍喷涂成型的厚度不同。因而，根据设计采用的防火涂料类型、耐火极限以及相应厚度要求，计算所需喷涂遍数。根据专业厂家的技术规范，不同防火涂料使用相应的气泵、喷嘴和喷嘴罩，以保证喷出的防火涂料的黏着度、密度和感观度满足要求。

结合层（表面打底）施工在涂抹防火层前必须用打底料打底。打底料采用手提式喷枪喷涂，用凹凸斗式喷枪，空气压力为0.6～0.8MPa喷枪口直径宜为6～10mm喷枪垂直于被涂装构件表面，距离以40～60cm为宜。喷涂厚度为2～3mm，底层喷涂应基本均匀，厚度一致。

2.3.2防火涂层分层涂抹本工程中防火涂料涂层厚度总控制：钢柱为26.0mm，梁为16.0mm。施工时分层喷涂成型，首层喷涂厚度为2～3mm，随后每次抹涂厚度以5～6mm为宜。施工时涂层厚薄均匀，不漏刷，并在每道涂层干后方可进行下一道工序施工，每次涂刷施工后，都进行检查，如发现流坠、空鼓、开裂、起壳等现象需清除后补涂；漏涂和涂层厚度过薄时需重新补涂；在补涂层干燥后，再进行下一层全面涂刷。雨天、空气湿度大于85%，或构件表面有结露、表面过于潮湿时，不宜进行涂层作业。

2.3.3 防火层厚度控制防火涂层应控制每层厚度，在每层施工前检查上一层以及前面施工总厚度，采用测针法检查测量，以便在当前施工时进行调节；防火涂层施工时，要预防薄层贴补，即防火涂层除首层结合层外，每层施工厚度不得小于3mm，薄层贴补容易出现空壳、起皮、粘结力不足、脱落等质量弊病，影响防火涂层质量。在接近设计厚度时，要合理安排分层施工厚度，做到分层均匀、每层厚度合理，预防薄层贴补现象。

2.3.4施工方法大面积施工宜采用机械喷涂，保证涂层厚度均匀，附着力强。小面积的修补以及喷涂设备不能触及部位，可以采用手工涂抹。作平台可以根据现场实际情况以及施工便利条件，适当地选用脚手架或升降设备。

2.4 钢丝网片安装

防火层内的金属网固定和位置控制采用铝合金保温钉固定，金属网附设宜由2～3人操作，由上往下附设，金属网长度方向搭接宽度宜为150mm，且不能小于100mm；宽度方向搭接宽度为100mm，最小搭接宽度不能小于80mm，在搭接处至少要有一排保温钉固定，搭接位置应避开转角部位。

要求安装钢丝网片的钢构件，必须确定其上的防火涂料已经喷涂完毕并达到设计厚度要求，钢丝网片的搭接处不能有缝隙。

3、质量检查

防火涂料喷涂完成后，分别在达到24h及1个月时，抽点检查防火涂料涂层厚度及粘结力。厚度检查利用厚度仪，粘结力检查通过拉拔试验。应根据不同防火类型、不同厚度以及构件的不同部位，在监理工程师指定的部位进行，并做好记录。

4、结论和建议

4.1 结论

这种涂层厚度为8～50mm的厚型防火涂料，在火灾中涂层受热不膨胀，依靠材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的升温，保护钢构件。与其他类型的钢结构防火涂料相比，除了具有水溶性防火涂料的一些优点之外，由于它从基料到大多数添加剂都是无机物，因此成本低廉。该类钢结构防火涂料施工一般采用噴涂，多应用在耐火极限要求2h以上的室内钢结构上。重大工业与民用建筑工程设计寿命长，除了地震波对建筑造成的冲击波外，在人为使用中，各种家具和物品的搬运、二次装修等都对建筑构件局部产生撞击性作用，采用外挂钢丝网厚涂层防火技术后，能有效提高防火涂层的抗冲击力，保护防火涂层的完整性，保证建筑物的安全性与耐久性。

4.2 建议

4.2.1施工过程的质量控制是保证防火涂料正常发挥防火功能的关键因素。

4.2.2由于厚型防火涂料涂层厚，外观装饰性相对较差，研制更美观的耐火性和耐候性好的超薄型防火涂料是今后发展的方向。

4.2.3由于防火涂料施工阶段中交叉施工比较多，如何合理地安排工序，减少其他工序对防火涂料的影响和破坏是施工管理者应该仔细考虑的问题。

参考文献

[1]GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2]GB14907-2002钢结构防火涂料规范[S].

[3]魏云波.国外钢结构防火涂料工程应用[J].钢结构，2010（增刊）：958-961.

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